WATTIMETROS E MEDIDORES DE ROE

Em resposta a vários pedidos de um VSWR e monitor de potência de saída, desenvolvi um circuito simples para ser facilmente adicionado ao BITX (ou qualquer transceptor) e algum software para fazê-lo funcionar. Usei um projeto de acoplador direcional de 20 dB, às vezes chamado de “ponte Stockton”, que é simples, de banda larga e não requer ajustes.

O circuito do sensor é montado em uma pequena peça de placa de circuito impresso que é mantida no lugar sob a porca de montagem do conector da antena BNC, substituindo o terminal de aterramento que foi fornecido originalmente. O fio (marrom) do plugue “ANT1” de 2 condutores passa pelo centro de um núcleo toróide (T1) e solda ao conector BNC, o outro (preto) solda ao plano de aterramento da nova placa.

 Dois novos fios se conectam ao plugue para leitura e exibição dos resultados.

Comecei com um quadrado de estoque de placa de circuito impresso não gravado, uma polegada de cada lado, e fiz um orifício de 3/8 ”próximo a um canto para caber no conector da antena. Deixando espaço suficiente para a porca de montagem, colei 4 pequenos pedaços de placa de PC como almofadas de solda. Os dois transformadores são núcleos de ferrite T37-43 envolvidos com 10 voltas de fio AWG # 24 em uma única camada. As terminações de 50 ohms são resistores de ½ watt e 51 ohms.

 Eu selecionei manualmente dois dos mais próximos de 50 ohms, mas isso não é crítico, usei dois diodos 1N34A para detectores.

Montei todos os componentes na posição vertical para economizar espaço. Um fio curto passa de T1 secundário através do centro de T2 para o detector direto como o enrolamento primário. Observe que você não o envolve ao redor do núcleo, apenas passe-o como o cabo da antena no T1.

Não tem nenhum fio # 24? Use o que você tiver para 10 voltas. Não tem um núcleo T37? Um T50 ou mesmo T60 funcionará. É melhor, entretanto, manter a mistura de ferrita 43, a menos que você ajuste as curvas de acordo. A tensão do capacitor ou o coeficiente de temperatura não são importantes. 

O teste é simples, quando você transmitir em uma carga simulada, deve haver alguns volts CC no ponto de solda “Forward” e uma tensão muito baixa no pad “Refletido”. 

Baseado no projeto de ponte "Stockton" (GM4ZNX). Os transformadores TA e TB foram enrolados usando 12 voltas cada um de fio de cobre esmaltado de 22 swg em toróides FT-50 43. As bobinas são conectadas por um único fio que passa pelos núcleos (ver esquema). Embora o circuito seja difícil de entender, ele funciona muito bem, e o ajuste é feito ajustando os controles Tune / Loadvernier em C1 e C2 até que a potência refletida indicada (no medidor M) seja próxima a zero. A resistência variável foi na prática substituída por um resistor fixo de 20k ohm, permitindo que o ATU fosse usado para níveis de potência de 100W. Varie este resistor para outros poderes, conforme necessário. O diodo de germânio era um OA91 ou equivalente (OA47 etc.). 

Um segundo circuito de diodo idêntico e medidor podem ser conectados simetricamente ao lado direito dos resistores paralelos de 2 x 100 ohms, para indicar potência direta, se necessário. Na prática, o componente refletido fornece todas as informações necessárias para obter correspondências de SWR 1: 1 (conforme verificado por meio de um medidor comercial externo de SWR).

A unidade funciona extremamente bem. Com uma antena dupla de 60 pés de envergadura a uma altura de 30 pés e alimentada com alimentador de fita de 300 ohms, posso obter correspondências em todas as bandas de 1,81 MHz - 29 MHz com valores de SWR de 1: 1. O uso de botões vernier 6: 1 em C1 e C2 é altamente recomendado, pois às vezes as ressonâncias podem ser extremamente nítidas. Os mostradores de vernier de redução 6: 1 de Jackson Brothers com 60 mm de diâmetro foram obtidos em http://www.mainlinegroup.co.uk/jacksonbrothers/4080.htm. 

Potência direta = 50W
Taxa de amostragem = 1 / (n ^ 2) = 1 / (19 ^ 2) = 0,0028
Potência amostrada = 50W * 0,0028 = 0,14W
Tensão amostrada = sqrt (P * R) = sqrt (0,14W * 50) = 2.646 Vrms

A tensão de amostra reduzida deve ser uma onda senoidal CA de 2.646 Vrms.

Essa onda senoidal CA passa por um retificador de diodo de meia onda para chegar a uma tensão CC equivalente. Essa fórmula é:
Vdc = 0,45 * Vrms = 0,45 * 2,646 = 1,191 Vdc

Então, se minha matemática estiver certa, devo estar vendo algo em torno de 1,191 Vdc para uma potência de saída de rádio de 50w. "APROXIMADAMENTE"

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Para QRO tudo é um pouco maior:

Toroide FT114-43

30 voltas fio de cobre de 0,8 mm

Cabo coaxial RG393 (ou RG213, RG214)

N soquetes no ramal de potência superior

Diodos 1N34

O circuito de medição na parte inferior contém os dois arranjos de diodo comprovados para medição direta e reversa (direta, reversa) e as seguintes características especiais:

• Ao inverter a polaridade dos núcleos toroidais, as saídas "Incidente" e "Refletida" são adaptadas ao diagrama de conexão usual de acopladores direcionais.
• O núcleo do cabo coaxial através do transformador de baixa tensão é conduzido para os soquetes coaxiais BNC "Incidente" e "Refletido".
• Os dois resistores de carga de 50 podem ser conectados na forma de plugues de terminação de 50 Ω disponíveis no mercado.
• Os retificadores de diodo podem ser conectados ou desconectados com dois jumpers.
• Na saída "Incidente", há um TRIMMER de 30p para otimizar a linearidade.
   

Com 750 W PEP com carga de antena de 50Ω e com 30 enrolamentos de núcleo toroidal, pode-se esperar uma saída direta máxima de aproximadamente 9 Vcc. Dependendo da unidade de avaliação a ser utilizada (analógica ou digital), pode ser necessário substituir os resistores de carga 1M nos cátodos do 1N34 por divisores de tensão.

A fabricação precisa das peças na seção de potência é recompensada com bons dados. 

O coaxial RG393 com isolador de PTFE usado aqui sobrevive facilmente à tortura da soldagem. No caso de cabos coaxiais com isolamento PE, com um pouco de paciência, resfriando o isolamento externo, por exemplo, em um torno, e fazendo muitas quebras, a blindagem trançada também pode ser estanhada continuamente em cabos coaxiais isolados com PE, como mostrado na figura. Os cabos coaxiais são centralizados nos núcleos toroidais com um material isolante adequado. Nem todo mundo terá esses ilhós correspondentes prontos.

O fio esmaltado deve ser enrolado próximo ao núcleo toroidal. Para 30 voltas de fio de cobre de 0,8 mm no FT114, é necessário um comprimento de fio de aproximadamente 85 cm. O fio termina com comprimento suficiente para passar pela caixa. Resulta em uma indutância de aproximadamente 400 µH. O trimmer 30p no soquete do incidente é responsável por isso para otimizar a nitidez direcional.

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PONTE COAXIAL SWR

Créditos:

medidor SWR HFI 2016

SP Bhatnagar, VU2SPF

Bhavnagar, Gujarat

vu2spf@gmail.com

Vamos mostrar como um medidor de SWR pode ser feito em casa com poucos recursos. Este pode até ser um projeto para iniciantes e pode proporcionar muito prazer e satisfação de construir e usar uma ferramenta útil a um custo muito razoável.

Olhando para seu diagrama de circuito, ele precisa de apenas alguns resistores, capacitores e diodos com uma bobina de detecção. Este é um design padrão e nada original é reivindicado aqui. Ele fornece uma indicação de potência direta e refletida e não medições de potência absoluta. Com alguns circuitos simples adicionais, ele pode ser modificado para indicar energia também.

Construção: No diagrama de circuito L1 e L2 são bobinas de detecção combinadas que amostram a corrente de RF que passa pelo cabo. Ambos são feridos em um toróide FT50-43. Para enrolar o L1 e o L2 use um fio isolado de cerca de 30 cm. Comece a enrolar de uma ponta e após 5 voltas crie uma torneira com cerca de 5 cm de comprimento. Continue enrolando o fio na mesma direção por mais 5 voltas. Raspe o isolamento com uma faca em ambas as pontas e na torneira para soldar, estanhe essas três pontas. As duas extremidades são identificadas como L1 e L2, enquanto a derivação é chamada de CT (derivação central) no PCB. No PCB, as extremidades inferiores dos conectores L1 e L2 já estão conectadas ao CT e, portanto, não são usadas, apenas a parte superior é conectada às extremidades das duas bobinas.

No lugar do capacitor fixo C1 (10pf / 100V), podemos usar um capacitor trimer que pode suportar 100V.

Os diodos são usados ​​para retificação de RF e junto com os capacitores de 0,01 uF, eles fornecem tensão DC proporcional à tensão de RF em seus ânodos. Qualquer diodo de germânio (por exemplo, 1N60) ou diodo Schottky (por exemplo, 1N5711) são adequados. Se estiver trabalhando com potências mais altas, mesmo os diodos de silício (por exemplo, 1N4148) funcionam bem.

Os resistores variáveis ​​R3 e R4 geralmente não são necessários e são mantidos apenas para serem usados ​​se necessário. Eles devem ser colocados em curto com pequenos pedaços de fios isolados ou resistores de 100 ohms.

Pegue uma peça de 10 cm de comprimento (escolha o comprimento dependendo de seu gabinete) de RG58 ou cabo coaxial semelhante e remova o isolamento externo de cerca de 1 cm de ambas as extremidades, expondo a trança. Afrouxe a trança e deslize para fora o condutor interno com seu isolamento. Enrole a trança em um pacote apertado como um fio grosso. Agora retire cerca de 5 mm do isolamento interno em ambas as extremidades. Os condutores internos expostos serão soldados aos conectores SO239 / BNC para antena e Tx para que estes sejam soldados.

MEDIDOR: Qualquer medidor de 100 uA pode ser usado com isso. A escala pode ser redesenhada com base no método fornecido a seguir. Lembre-se de que os medidores VU pequenos são bons como indicadores, mas podem não ser lineares. Como o SWR é uma razão, podemos marcar na face do medidor o SWR apenas pelo resistor de carga.

Teste: Conecte a entrada Tx do medidor SWR à saída Tx e Ant à carga conhecida de 50 ohms.

Reduza a potência de Tx para 10 W. Aplique sinal contínuo estável (como CW ou entrada de um oscilador). Coloque a chave Fwd / Rev na posição FWD e, usando o controle Set, coloque a agulha do medidor em Max (infinito). Agora mude para a posição Rev, o medidor deve ler 1 (deflexão quase zero), indicando 1: 1 SWR na carga correspondente de 50 ohms. Se outra carga de 100 ohms for conectada ao terminal Ant, o SWR deve ser 1: 2. Marque as posições de 1 e 2 SWR no painel do medidor.

A escala do medidor pode ser desenhada à mão ou por meio de algum programa como o Galva, disponível na rede. Outro bom método pode ser escanear a escala existente e modificá-la por qualquer programa de pintura. Imprima em papel de boa qualidade e cole na escala original. Tome muito cuidado ao remover a escala do medidor ou ao recolocá-lo, pois o ponteiro é muito, muito delicado. Você pode copiar e redimensionar a escala do medidor mostrada ao lado.

Como usar: Conecte a saída de Tx à entrada Tx no medidor SWR e a Antena à Saída da Antena do medidor SWR. Abaixe o nível de potência para 10W ou menos. Mude para o lado FWD e digite o Tx ou aplique um tom constante. Use o botão SET para levar o ponteiro para o infinito no marcador mais à direita do medidor. Agora mude para o lado REV e leia o SWR diretamente.

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ALGUNS DIAGRAMAS:

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